液压凿岩机冲击系统波动力学建模与数值分析

液压凿岩机是以高压油作为动力,推动活塞撞击钎杆进行工作的冲击机械.冲击系统是液压凿岩机的关键部件,其性能好坏直接影响着液压凿岩机的工作性能.本文以某套阀型液压凿岩机冲击系统为研究对象,基于波动力学理论、测试技术以及数值模拟技术,进行冲击系统动力学特性分析与实验研究,获取钎杆在不同冲击速度下的应力波曲线,对比应力波实验测试曲线和数值模拟曲线,分析表明两者结果较吻合.通过数值仿真模拟可以加快液压凿岩机冲击系统开发进程,为其结构优化设计、改进和能效评估提供依据.     

环境友好型全水压冲击凿岩机动力学 建模与数值仿真

介绍了以普通水作为传动、支撑推进、排屑和润滑介质的环境友好型全水压凿岩机;建立了以弹性杆、弹簧为基本单元的冲击凿岩机 波动力学模型;对YST–25全水压凿岩机进行了动态数值仿真与分析。研究结果表明：活塞最大压应力为102 MPa,最大拉应力为28 MPa,满足 了强度设计要求;钎杆中的应力比活塞的大;尽量减小活塞的截面积变化有利于延长活塞寿命;为了保证凿岩速度和能量传递效率,YST–25凿 岩机宜于在中硬到硬岩中钻进。这为环境友好型全水压冲击凿岩机的改进设计和效能评估提供了依据。     

ZS6型直线振动筛的优化设计

针对原ZS6型振动筛投入现场应用过程中存在的问题,采取优化设计理论对ZS6型直线振动筛进行了改进设计。以激振频率和隔振系统刚度为设计变量,以隔振系数(传递给底座的动载荷)最小化为目标函数,考虑到16个约束条件,建立了直线振动筛优化设计数学模型。采用综合约束函数双速下降算法编制了优化设计程序,计算出不同设计变量初值情况下的优化设计结果。改进后的ZS6型直线振动筛的激振效果得到改善,从而可大大提高钻井液的净化效果。     

基于SimHydraulics的水力凿岩机冲击系统动态仿真

以自行研发的后控式SYYG65型水力凿岩机冲击系统为研究对象,在Matlab中应用SimHydraulics工具箱,建立水力凿岩机冲击系统动态仿真模型,实现流体/机械的混合仿真.建模过程不考虑系统运行状态的转换,简单有效地实现了活塞和阀芯在水压力作用下的耦合计算.在泵供水流量为120 L/min,减压阀卸荷压力为16 MPa时,对系统进行仿真计算,获得了在此条件下冲击机构运动与活塞前后腔压力变化典型曲线,并与实测结果进行比较.同时,运用这一动态仿真模型对蓄能器参数进行优化计算.研究结果表明:在有效容积为0.24～0.27 L和充气压力为5.00～5.75 MPa的最优工作参数下,SYYG65型水力凿岩机冲击系统能量利用率有显著提高.该SimHydraulics仿真模型对水力凿岩机冲击系统参数设计和优化匹配研究是有效的.     

ZS6型直线振动筛的优化设计

针对原ZS6型振动筛投入现场应用过程中存在的问题，采取优化设计理论对％S6型直线振动筛进行了改进设计。以激振频率和隔振系统刚度为设计变量，以隔振系数(传递给底座的动载荷)最小化为目标函数，考虑到16个约束条件，建立了直线振动筛优化设计数学模型。采用综合约束函数双速下降算法编制了优化设计程序，计算出不同设计变量初值情况下的优化设计结果。改进后的ZS6型直线振动筛的激振效果得到改善，从而可大大提高钻井液的净化效果。     

套阀型液压凿岩机冲击机构结构设计与实验

摘要：以冲击能、冲击频率为设计目标,基于三段分析法设计并计算冲击活塞的结构尺寸、运动参数;依据应力波法,搭建冲击性能测试系统,通过现场测试获得冲击频率,并通过能量计算公式获得冲击能,两者的实测值与设计值基本一致,这为套阀型液压凿岩机的冲击机构结构设计提供了理论指导.     

应用SOFxLMS算法的振动主动控制MATLAB仿真

为了改进振动主动控制中控制算法的性能和提高对振动的控制效果,以滤波-x型最小均方(FxLMS)算法为基础改进得到SOFxLMS算法.在MATLAB/SIMULINK中利用level-2 S-函数搭建算法的自定义模块和仿真结构框图,在保证系统稳定及相同条件下分别对两种算法进行仿真对比.结果表明:改进后的SOFxLMS算法有效,且具有更好的收敛性能;在振动主动控制中滤波器阶数较少、迭代步长较大的情况下具有更好的控制效果.     

简易修正弹末段弹道修正能力分析与优化设计

该文以脉冲发动机作为某型迫弹修正执行机构，进行末段弹道修正研究，建立了简易修正弹道模型，给出了脉冲选择和点火算法方案，分析了影响修正能力的关键因素，确定了优化设计数学模型。通过采用Poweu优化算法结合外点罚函数法进行了仿真计算，结果表明：该文给出的修正机构数学模型对简易修正弹的结构研制和性能改进具有实用价值。     

冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼性能研究

为了提高冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼能力,提出基于应力载荷动态特性测量的冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼特性进行分析。首先,研究汽车复合材料板簧结构的弹性荷载力学模型,对汽车复合材料板簧结构的表面应变构件进行优化设计,提高预应力和复合材料板簧结构的阻尼特性;其次,对复合材料板簧结构的阻尼屈服能力进行评估,同时对应力载荷动态的特性进行测量,并分析其阻尼性能。最后,通过仿真实验进行性能测试,展示了该方法在冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼性能测试能力方面的优越性能。     

浅析三相鼠笼式异步电动机优化设计与仿真

在分析气隙磁密和电磁负荷对电机性能影响的基础上,对电机的性能以及成本实行优化设计,并运用Matlab对优化设计后的电机进行仿真,仿真结果验证了该优化方案的可行性与有效性。     

金刚石排列模式对钻进时效的影响

 研究金刚石宏观排列模式与金刚石钻头碎岩的时效关系, 不仅有助于设计有序排列金刚石钻头, 而且有利于更好地理解金刚石有序排列下岩石的破碎机理。本文应用ANSYS-LSDYNA 有限元软件对3 种不同金刚石排列模式(弧形排列、均匀排列和射线排列)的平底孕镶金刚石钻头进行孔底碎岩模拟研究, 考察金刚石的排列模式对其钻进时效的影响, 并对采用钎焊法试制的3 种有序排列金刚石钻头进行室内钻进试验。研究表明, 3 种钻头的钻进时效由高到低分别为弧形排列、均匀排列和射线排列钻头, 室内钻进试验结果与数值模拟结果吻合较好。     

爆炸冲击作用导致岩体损伤的模型试验研究

岩土体开挖与围岩保护是岩土工程中两项重要内容,但在具体工程中普遍存在开挖和保护岩体的相互矛盾。本文针对以上矛盾来研究爆炸冲击作用导致岩体损伤及其力学特性的演化。文中采用实验室控制条件下的模型实验方法,在爆前及爆后对试件分别进行取芯检测,通过对芯样的各项力学性能指标的测量,研究爆破冲击载荷在预留岩体不同位置所造成损伤程度大小,同时还对现场采集的岩样进行了同样的试验研究。文中最后给出了利用试验所得出的各项结果来计算损伤变量值的方法,并且利用该方法计算得到了岩体在经过爆炸冲击载荷作用后的损伤值。该研究对于高陡边坡的爆破以及支护设计具有一定的意义。     

几种钎头用钢的基本性能比较

在凿岩工作环境中为了满足凿岩钎头的性能要求,通过对常用钎头用钢(40Cr,45CrNiMo1V,30CrNi3Mo)采用的880℃油淬加580℃回火油冷的热处理制度,再进行多冲击疲劳试验,拉伸试验,耐磨性试验的比较,得出综合性能优越的45CrNiMo1V作为液压钻车用螺纹连接柱齿钎头钢体用钢.     

Comparative Analysis and Development Trend of Rock Drill

A large number of pneumatic rock drills are being extensively used in a majority of mines in China nowadays, with a high noise level up to 125 dB（A） and large vibration and oil-fog on working-site, which can seriously jeopardize manipulator＇ s body and mind. Aiming at improving drilling environment and labor safety condition, the production mechanism of noise of all sorts of rock drills including pneumatic hydraulic and water-powered rock drills and measures of reducing noise level of pneumatic rock drills in special were discussed and led to the conclusion of that the pneumatic rock drills should be eliminated step by step, the hydraulic rock drill should be developed at full speed and especially the water-powered rock drill should be studied and applied according to the situation of China. In addition, the reasons of why hydraulic rock drills have not yet been used extensively and spread wide areas in China were discussed. The main technical parameters of newly developed leg-supporting water-powered rock drill and the comparation of experimental data between pneumatic rock drill and hydraulic rock drill were listed. The experimental results show that water-powered rock drill possesses the same superior properties as hydraulic rock drill and its noise is less than 20 dB（A） than pneumatic rock drill and there is no oil-fog on the working-site and vibration is reduced largely~ but its drilling speed is raised largely , its structure is simpler, and maintenance is convenient. Therefore, popularizing applying of water-powered rock drill will be an effective way of improving mine working environment according to the current situation of China.     

硅酸盐钻井液室内评价与研究

着重对硅酸盐钻井液的性能进行研究。通过分析硅酸盐钻井液体系稳定井壁的机理,优选了基浆和与硅酸盐配伍性好的有机处理剂。结合硅酸盐钻井液在辽河油田的岩样中的应用进行室内评价研究,得出一套完整的硅酸盐钻井液体系配方,并对该配方进行综合性能的评价。     

YST25水压凿岩机配流阀的性能研究

配流阀是水压凿岩机的重要部件,阀芯的质量、结构、运动行程直接影响冲击活塞的频率,同时也影响凿岩机冲击机构的效率。为了减少水压凿岩机配流阀的泄漏及其能量损失,设计出一种新型配流阀。其阀口采用锥面形式,另外还采用了优化的不等阀开口量技术,并且阀芯中空结构减少了阀芯质量,经理论分析和计算表明,新型配流阀泄漏少,压力损失小,能耗低,且提高水压凿岩机的冲击效率。图3,参10。     

凿岩机理论载荷谱与钎杆抗疲劳性能的动力响应

运用应力波理论和强度原理，在几种常用凿央理论载荷谱作用下，地国内犴钢钢种典型工艺下的机疲劳性能进行了动力响应应分析，研究结果表明，钎杆的制造工艺对其使用寿命有重要影响，凿岩机机型应与钎杆的抗疲劳性能匹配。     

岩石钻掘过程中的钻头温度分析

为深入研究钻头钻掘岩石过程中的温度变化规律,通过对钻头钻掘岩石的传热过程分析,建立描述钻头在钻掘岩石过程中温度变化的微分方程组,归纳影响钻头温度变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石过程进行热功转换分析的基础上,给出钻头温度的解析计算方法,并结合钻头切削面温度解析计算式,给出钻头温度的解析方程。研究结果表明:钻头在钻掘岩石过程中的温度受几何条件、热物性质、钻掘参数等因素影响;在其他条件一定的情况下,钻头平均温度升高与钻头推进速度v的平方根成正比。     

气动凿岩机性能测试系统的研制

根据矿山机械测试的需要,研究开发一种以ＰＣ机为核心的气动凿岩机性能测试系统,通过测量凿岩机工作时的振动频率,钎杆转速、气温、气压和耗乞量等性能参数,自动生成测试报告。